повреждаемость пустотелого бетона увеличена в 5,6 раза
2024-10-04
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
вдохновленные твердой внешней структурой человеческих костей, инженеры принстонского университета в сша разработали новый тип бетона, который устойчив к растрескиванию и внезапным повреждениям, а его устойчивость к повреждениям в 5,6 раз выше, чем у обычного бетона. соответствующие статьи опубликованы в новом выпуске журнала advanced materials.
при разработке этого нового типа бетона исследователи черпали вдохновение из компактной кости человека. плотная оболочка бедренной кости человека состоит из овальных трубчатых структур, называемых остеонами. его форма и расположение рассеивают трещины вокруг этих костных единиц, предотвращая их разрушение при ударе.
чтобы залить бионический бетон, исследователи напечатали на 3d-принтере трубчатую опалубку с использованием поливинилового спирта. затем они залили в форму резину, чтобы создать негатив шаблона. наконец, они растворили резину, чтобы сформировать силиконово-полиуретановую форму, и использовали ее для заливки бетона.
благодаря продуманному бионическому дизайну полые трубы нового бетона «улавливают» трещины и не дают им распространяться дальше. в отличие от добавления в бетон таких материалов, как волокна, пластмассы и т. д., для повышения его прочности. новый метод позволяет контролировать рост каждой трещины, чтобы материал не разрушался сразу и мог противостоять прогрессирующим повреждениям, делая материал более прочным.
исследователи провели испытания на трехточечный изгиб и испытания на односторонний изгиб с надрезом. они использовали алмазное пильное полотно толщиной 2 миллиметра и бритву, чтобы сделать выемки в бетоне, и повторили процесс несколько раз, чтобы собрать данные о вязкости разрушения материала. результаты показывают, что устойчивость нового бетона к повреждениям более чем в 5 раз выше, чем у обычного бетона. это не только означает более безопасные здания, но и снижает производство бетона, что является огромной пользой для окружающей среды.
